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专利名称：液位监测记录仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属监测并记录动态液位变化的装置，涉及到嵌入式系统的液位监测记录仪。
背景技术：
目前，液位测量的方法很多，在我国目前液位测量的方法多数还是采用人工方法，精度低，反应慢；当然，在液位测量技术领域，也出现了许多较先进实用的液位测量仪器专利申请号01107329.2的数字视频水位计，是由视频输入器，图像采集卡，微处理器和显示屏连接而成，这种数字视频水位计，虽然测量精度较高，并可直观显示现场水位彩色图像，但其对操作人员文化科技素质要求较高，且造价也较昂贵。专利申请号88200109.4的精密数字水位仪，是由仪器和传感器两部分组成，仪器由输入电路、控制电路和计数电路组成；传感器的主要部件是步进电机直接带动的丝杆和连着测针的传动螺母，螺母带着测针上下运动。该水位仪虽然测量精度高，但其由于其测针直接连接传动螺母，测针上下运动受到丝杆长度的限制，而丝杆的加工长度不可能很长，那么其水位测量幅度受到制约。

发明内容
鉴于上述状况，本实用新型提供了一种液位监测精度高，自动监测跟踪液位变化的幅度大，而且结构简单，造价不高。本实用新型是以嵌入式系统为核心的液位监测仪，它是由微处理器(10)、驱动电路(1)、步进电机(2)、导电金属测线(6)、卷线滚筒(7)、液位监测头(5)组成，其特征是采用了二个IC比较电路(8、9)，由两个IC比较电路(8、9)与微处理器(10)的中断功能实测液位的上升、下降、不变的三种状态。这种液位监测记录仪能够自动监测液位变化，自动跟踪并记录每一次液位变化值和液位变化时的时间和日期，由微处理器(10)将此信息数据存入存储卡(12)内。它无需人工看守，用户可定期或随时将存储卡取回，插入计算机中绘制液位动态变化曲线。


图1是本实用新型电路结构与连接的平面示意图。
图2是本实用新型液位监测头示意图。
具体实施方式
本实用新型以微处理器(10)为核心、微处理器(10)上置有两个输入接口和两个输出接口，输入2接口为接入日期时间信号电路(11)，输入1接口接入两个IC比较比较器(8、9)。输出2连接存储卡(12)，输出1接口与驱动电路(1)相接，驱动电路(1)根据微处理器不同的输出信号，驱动步进电机(2)的正转或反转或静止，步进电机(2)转轴与卷线滚筒(7)为齿轮咬合相连。卷线滚筒(7)与长型螺杆(4)也齿轮连接。长型螺杆(4)上置有一活动螺母(3)、导电金属测线(6)平整排绕在卷线滚筒(7)上，导电金属线一头连接两个IC比较器(8、9)，另一头穿过长型螺杆(4)上的活动螺母(3)内孔，与液位监测头(5)的接头(T1)相接。液位监测头(5)为一独立工作部件，外型可做成圆柱型或方柱型，监测头(5)上端为导电金属线的接头(T1)，下端为两根导电金属线做成的探针(T2、T3)，两根探针的底端头不在同一水平面，探针(T2)长于探针(T3)，它们之间水平高度差按测量要求、测量精度大小来确定，探针(T2)通过一个电阻(R)与(T1)相连，探头(T3)与(T1)直接相连，监测头(5)由绝缘材料封闭，外露(T1)、(T2)和(T3)。
液位监测记录仪工作原理为初始状态时，监测头探针(T2)接触水面，而监测头(5)探针(T3)不接触水面，此时，处于监视状态，比较电路(8、9)上的A、B点电位为高。
当水位发生变化，水位上涨，监测头(5)探针(T3)接触水面，IC比较电路(9)中的A点电位由高变低，微处理器(10)的中断1接收到低电位信号，发出指令，通过输1由驱动电路(1)驱动步进电机(2)正转，带动监测头(5)提升，到监测头探针(T3)离开水面，监测头探针(T2)接触水面时，比较电路(9)上A点电位由低变高，微处理器(10)中断1接到信号，发出指令，步进电机停止转动，恢复静止状态。
当水位发生变化，水位下降，监测头探针(T2)离开水面，IC比较电路(8)中的B点电位由高变低，微处理器(10)的中断2接收到低电位信号，通过输出1发出指令，由驱动电路(1)驱动步进电机(2)反转，带动监测头(5)下降，到监测头探针T2接触水面，比较电路(8)上B点电位由低变高，微处理器(10)中断2接到信号，发出指令，步进电机停止转动，恢复静止状态。
步进电机(2)转动输出的转距经齿轮带动卷线滚筒(7)转动，通过卷线滚筒(7)上的导电金属测线(6)带动监测头(5)的垂直运动，从而实现探针(T2、T3)的升降来测量水位变化，达到跟踪水位的目的。由于卷线滚筒(7)上的导电金属测线(6)穿过长型螺杆(4)上的活动螺母(3)的内孔，所以当卷线筒(7)转动时，导电金属测线(6)还沿轴线方向平动，由此完成在卷线筒上自动平整排线的任务，并保证了测量的精度。
根据微处理器(10)下输出指令驱动步进电机的脉冲个数，以及步进电机(2)的步距角和卷线滚筒(7)的周长计算出监测头(5)上的探针(T2、T3)升(降)的数量即液位变化值。同时微处理器(10)将同步接受的日期时间信号电路(11)输入时的年、月、日、时、分、秒的数据连同液位值存入存储卡。
权利要求1.一种液位监测记录仪，是由微处理器(10)，驱动电路(1)，步进电机(2)，导电金属测线(6)，卷线滚筒(7)，液位监测头(5)组成，其特征是采用了二个IC比较电路(8、9)，由二个IC比较电路(8、9)与微处理器(10)的中断功能实测液位的上升、下降、不变三种状态。
2.按权利要求1所述的液位监测记录仪，其特征是微处理器(10)连接信息存储卡(12)。
3.按权利要求1、2所述的液位监测记录仪，其特征是采用一长型螺杆(4)装置实现在卷线滚筒(7)上实行轴线方向平动，平整排列导电金属测线(6)。
4.按权利要求1、2所述液位监测记录仪，其特征是液位监测头(5)是由一个电阻和二根探针(T2、T3)组成，二根探针(T2、T3)的底端头不在同一水平面。
专利摘要本实用新型是一种液位监测记录仪，包括微处理器(10)、驱动电路(1)、步进电机(2)、导电金属测线(6)、卷线滚筒(7)、液位监测头(5)，其特征在于采用了二个IC比较电路器(8、9)，由二个IC比较电路(8、9)与微处理器(10)的中断功能实测液位的上升、下降、不变三种状态。这种装置可自动监测液位变化，自动跟踪并记录液位变化值和同步变化时间，由微处理器将监测数据信息存入存储卡中。
文档编号G01F23/00GK2779356SQ200420057999
公开日2006年5月10日 申请日期2004年12月24日 优先权日2004年12月24日
发明者彭宣戈 申请人:井冈山学院